CN113150358B - 一种导电氟硅橡胶泡沫复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电氟硅橡胶泡沫复合材料及其制备方法和在气敏探测领域中的应用。制备方法包括步骤:将碳系导电粒子超声分散在常温下易挥发的有机溶剂中,得到导电粒子分散液;将全氟硅油、含氢氟硅油和导电粒子分散液在有机溶剂中搅拌至有机溶剂完全挥发,然后加入发泡剂和抑制剂混合均匀得到组分A,另取全氟硅油和铂系催化剂混合均匀得到组分B;将组分A和组分B混合,搅拌均匀后在室温下反应5~30min,所得产物于50~125℃下交联固化10~60min即得所述导电氟硅橡胶泡沫复合材料。
Description
技术领域
本发明涉及氟硅橡胶泡沫复合材料领域,具体涉及一种导电氟硅橡胶泡沫复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
气敏传感器是用于环境监测、工业过程控制和安全控制等领域的重要设备。近年来,导电高分子复合材料(CPC)传感器由于其出色的电性能、易于合成、柔韧、轻质和功耗低等优点,在新兴气敏传感器中具有良好的应用前景。CPC传感器按其制备工艺主要划分为导电薄膜传感器和导电泡沫传感器。导电薄膜传感器的结构致密,气体不能充分的与基体接触,响应度低,敏感范围小。导电泡沫传感器为多孔结构,泡孔的存在为气体的进出提供了通道,增加了气体与基体的接触面,可有效提高对气体的敏感性和响应度。
导电泡沫传感器的制备方法主要有两种。一是将导电粒子涂覆在泡沫表面,但要求泡沫为开孔泡沫且经多次涂覆。此外,往往还需要对导电粒子进行改性后才能使其与泡沫表面形成吸引力或化学键从而吸附在泡沫表面。公开号为CN 111073033 A的专利说明书公开了一种超疏水、导电、耐溶胀的含氟硅橡胶泡沫复合材料的制备方法,需将制备的含氟硅橡胶泡沫浸入改性导电溶液中1~2次并离心、干燥,工艺较复杂,且灵敏度有限。二是在泡沫的基体里添加导电粒子,但少量的导电填料无法使泡沫体系构成良好的导电通路。而当添加含量高时,又会使得体系的粘度增加,影响发泡过程,导致不能发泡或者发泡倍率有限、泡沫孔隙率较小。同时,导电填料在基体中存在分散不均匀的问题,造成导电性能不稳定。公告号为CN 109096705 B的专利说明书公开了一种导电有机硅泡沫的制备方法,需在基体里添加20份导电填料,份数过高,抑制发泡,倍率有限,且填料种类多,发泡原料均需预处理,制备工艺繁琐耗时。
相比于传统的硅橡胶泡沫,全氟硅橡胶泡沫在同样具有耐高低温、耐候性和力学稳定性等优点的同时,还具备一定的疏水性和耐酸碱性,能够抵抗外界的恶劣环境,提高使用寿命。因此,导电全氟硅橡胶泡沫传感器对于新兴气敏传感器的开发很有意义。
发明内容
针对本领域存在的不足之处,本发明提供了一种导电氟硅橡胶泡沫复合材料的制备方法,基于CB/MXene协同导电,将MXene作为发泡剂组成之一原位组装在泡孔表面,可在极低的导电填料CB添加量下,两者在基体内部协同搭接完整导电网络,从而显著提高材料的导电性和稳定性,所得材料可用于对气体进行高灵敏度探测。
一种导电氟硅橡胶泡沫复合材料的制备方法,包括步骤:
(1)将碳系导电粒子(本发明中简称为CB)超声分散在常温下易挥发的有机溶剂中,得到导电粒子分散液;
(2)将全氟硅油、含氢氟硅油和所述导电粒子分散液在所述有机溶剂中搅拌至所述有机溶剂完全挥发,然后加入发泡剂和抑制剂混合均匀得到组分A,另取全氟硅油和铂系催化剂混合均匀得到组分B;
所述组分A中全氟硅油、含氢氟硅油、碳系导电粒子、发泡剂和抑制剂的质量比为3~4:1~2:0.05~0.1:0.1~0.3:0.02~0.03;
所述组分B中全氟硅油与铂系催化剂中Pt的质量比为100:0.0001~0.01;
所述发泡剂为表面具有羟基官能团的二维过渡族金属碳氮化物MXene和含羟基试剂的混合物,其中MXene的浓度为150~450mg/g,例如可以是150mg/g、250mg/g、350mg/g、450mg/g等;
所述抑制剂为硅炔类化合物,结构式如下:
其中,R1、R2、R3分别独立选自H、甲基或乙基,R选自环己基或异丙基;
(3)将所述组分A和组分B按质量比1:1混合,搅拌均匀后在室温下反应5~30min,所得产物于50~125℃下交联固化10~60min即得基于CB/MXene协同导电氟硅橡胶泡沫复合材料。
本发明中,MXene的种类和制备方法不做特别限定,其表面一般都带有大量羟基官能团,可采用市售产品,也可采用已有的各种二维过渡族金属碳氮化物,优选为Ti3C2Tx型,制备方法也可采用现有技术,如刻蚀法等。
MXene具有独特的表面羟基活性结构,发明人研究发现,在本发明硅氢-MXene表面羟基间缩合原位发泡反应,在上述原料用量比例下,单一MXene或CB都无法使材料具有特别优异的导电性能。而当MXene、CB两者结合时,可在上述极低用量下产生良好的协同作用,且不影响体系粘度的情况下,实现了协同构筑完整的导电网络,显著提升泡沫体系的导电性能。
本发明通过少量的导电填料CB,结合MXene的原位发泡,构筑了基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料,避免了使用CB和MXene均作为基体填料时所需份数高,基体体系粘度大,发泡过程受阻的不利影响;也避免了常规表面构筑的繁琐工艺、稳定性差及表面组装量有限的弊端。
此外,本发明还使用了一类特定抑制剂,硅炔类化合物结构中既具有炔基,又具有硅烷类结构,将其作为发泡硅橡胶的抑制剂在低温下具有很强的抑制性能,可提供发泡硅橡胶足够的操作时间;在较高温度下又具有高效的催化活性,能使其在所需温度下迅速固化。尤其是其结构中既有易与含羟基试剂相溶的炔基结构,又有易与含氟硅油体系相溶的硅烷类结构。因此,该抑制剂易于调控两相界面的相容问题,充分发挥其抑制作用,并有效调节氟硅发泡过程中交联与发泡反应活性匹配性问题。
作为优选,步骤(1)中,所述碳系导电粒子选自超导电炭黑EC-300J、ECP、EC-600JD、ECP-600JD中的一种或几种。
作为优选,步骤(1)中,所述有机溶剂选自乙酸乙酯、二甲苯、四氢呋喃中的一种或几种。
作为优选,步骤(2)中,分别独立采用粘度为10~30Pa·s、含乙烯基质量分数为0.1%~1.0%的全氟硅油配制所述组分A和组分B。本发明选用适当乙烯基含量的全氟硅油,保证交联反应的进行,以便形成力学性能良好的泡孔结构。进一步优选,采用相同的全氟硅油配制所述组分A和组分B。
作为优选,步骤(2)中,所述含氢氟硅油的粘度为50~100mPa·s,活性氢质量分数为0.1%~1.0%。本发明通过选用适当含氢量的含氢氟硅油,在保证交联的同时,能确保发泡反应的进行,形成稳定的泡孔结构。
作为优选,步骤(2)中,所述含羟基试剂选自水和/或亲水试剂;
所述亲水试剂选自乙二醇、聚乙二醇、丙三醇中的至少一种。
作为优选,步骤(2)中,所述铂系催化剂为氯铂酸和/或卡斯特铂催化剂。
为解决导电填料在基体中分散不均匀的问题,先将导电填料超声分散均匀在有机溶剂中,再与硅油高速搅拌混匀,随后再与发泡剂和抑制剂混匀,最后才与组分B反应参与发泡过程。作为优选,步骤(1)中,所述超声分散的时间为10~20min。
为了既让组分A、B有足够的时间充分混合,又不影响后续的发泡与交联反应,作为优选,步骤(3)中,所述搅拌的时间为30~120s。
本发明采用绿色化学发泡法制备得到了基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料,制备工艺快速环保,制备过程简单易操作。
本发明采用简单的机械共混的方法,使用极少量碳系导电粒子作为导电填料在泡沫材料基体内部初步搭建导电网络,并通过原位反应发泡技术将MXene原位自组装到泡沫基体表面完善导电网络,一步构筑了基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料。同时,所使用的特定抑制剂保障了硅橡胶泡沫制备过程中发泡与硫化交联过程的匹配。制备得到的泡沫密度低、泡孔结构均匀,具有较高的导电率。
总之,本发明采用碳系导电粒子作为导电填料,与MXene混合的含羟基试剂作为发泡剂,同时还使用了一类特定抑制剂,这种抑制剂的引入解决了硫化交联与发泡之间的匹配问题。通过以上策略,制备得到了基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料,解决了常规导电填料/聚合物复合材料体系中少量或过量导电填料的添加对材料导电性能的影响。
本发明还提供了所述的制备方法制备得到的导电氟硅橡胶泡沫复合材料,基于CB/MXene协同导电,具有优异的导电性能,电阻率可小于106Ω·cm。
本发明还提供了所述的导电氟硅橡胶泡沫复合材料在气敏探测领域中的应用。
本发明与现有技术相比,主要优点包括:
1)本发明采用绿色化学发泡法一步构筑了基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料,制备工艺快速环保,制备过程简单易操作。
2)本发明制备的复合材料所需的导电粒子填料用量极少,约为0.5wt%~1wt%。
3)本发明制备的复合材料开孔率高,密度低,机械性能优良,具有导电性及稳定性好等多项优点,可在复杂环境下(如挤压、湿环境等)实现对气体(尤其是有机蒸汽)的高灵敏度探测。
附图说明
图1为实施例1的基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料的扫描电镜照片,其中(a)标尺200μm,(b)标尺1μm;
图2为实施例1的基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料的应力应变曲线图,其中(a)为不同应变下应力的变化曲线图,(b)为100次压缩应变下应力的变化曲线图;
图3(a)为实施例1的基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料(MXene/CB/Foam)与对比例1的CB/全氟硅橡胶泡沫复合材料(CB/Foam)在饱和乙酸乙酯蒸汽中(25℃)的循环响应曲线图;图3(b)在不同湿度条件下,实施例1的基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料对150ppm乙酸乙酯蒸汽的响应曲线图;图3(c)实施例1的基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料对不同有机蒸汽的响应曲线图,图中:THF代表四氢呋喃,n-Hexane代表正己烷,Phenixin代表四氯化碳,Cyclohexane代表环己烷;
图4为实施例1(a)、对比例1(b)和对比例2(c)制备的全氟硅橡胶泡沫复合材料的电阻率测试照片;
图5为组分A剪切应力与粘度的关系曲线图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。以下各实施例、对比例中用到的MXene均为Ti3C2Tx型。
实施例1
导电粒子分散液的制备:将0.4g碳系导电粒子CB(ECP-600JD)加入到乙酸乙酯溶剂中,超声分散20min,得到导电粒子分散液。
基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料的制备:取粘度20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油12.0g以及粘度50mPa·s、含氢量0.5wt%的含氢氟硅油8.0g加入到乙酸乙酯溶剂中,并向其中加入导电粒子分散液,通过机械搅拌充分混合均匀至有机溶剂完全挥发,得到CB(ECP-600JD)/全氟有机硅混合物。向CB(ECP-600JD)/全氟有机硅混合物中加入0.1g 1-乙炔-1-(三甲基硅氧基)环己烷和0.8g MXene/丙三醇溶液(MXene浓度为450mg/g),通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分A;同时,取粘度为20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油20.0g,加入Pt质量浓度为3000ppm的氯铂酸催化剂0.8g,通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分B。然后以1:1的质量比将组分A、B通过机械搅拌混合30s,混合均匀后让其在室温下反应15min,再放入烘箱在120℃下处理45min制得基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料,密度为134mg/cm3。
本实施例制得的基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料中CB(ECP-600JD)的质量百分比为1wt%。如图1所示,该泡沫样品泡孔均匀,开孔率高达89%,可以看到基体中CB的存在以及表面MXene薄片的成功组装。由图2(a)可发现,应变在20%、40%、60%时泡沫都能很好地回复到初始状态,说明泡沫具有良好的回弹性。图2(b)是对泡沫进行60%形变的100次反复压缩,其应力保持恒定,表明泡沫具有优异的抗疲劳性,保证了其作为传感器使用时的可靠性。图3则反映了基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料具有优异的气敏响应行为,重复稳定性好,且在不同环境湿度条件下和低浓度有机蒸汽中也具有稳定的气敏响应,可应用于一些复杂环境中。
对比例1
CB/全氟硅橡胶泡沫复合材料的制备:根据实施例1,用0.44g丙三醇作为发泡剂取代0.8g MXene/丙三醇溶液(MXene浓度为450mg/g),重复实施例1的制备过程,制得CB/全氟硅橡胶泡沫复合材料。
对比例2
MXene/全氟硅橡胶泡沫复合材料的制备:取粘度20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油12.0g以及粘度50mPa·s、含氢量0.5wt%的含氢氟硅油8.0g,向其中加入0.1g1-乙炔-1-(三甲基硅氧烷)环己烷和0.8gMXene/丙三醇溶液(MXene浓度为450mg/g),通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分A;同时,取粘度为20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油20.0g,加入Pt质量浓度为3000ppm的氯铂酸催化剂0.70g,通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分B。然后以1:1的质量比将组分A、B通过机械搅拌30s混合,混合均匀后让其在室温下反应15min,再放入烘箱在120℃下处理45min制得MXene/全氟硅橡胶泡沫复合材料。
取实施例1、对比例1和对比例2各约1cm3泡沫样测其电阻率。如图4,基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料(a)的电阻率约为2.0×105Ω·cm,CB/全氟硅橡胶泡沫复合材料(b)的电阻率约为4.1×107Ω·cm(从图3(a)也可看出其对乙酸乙酯蒸汽几乎无响应),MXene/全氟硅橡胶泡沫复合材料(c)的电阻率也无法测量得到。由此可知,基于CB和MXene的协同作用,全氟硅橡胶泡沫复合材料的导电网络得到了完整构筑,导电性能得到了提升。图5为组分A剪切应力与粘度的关系曲线图,可以看到组分A中添加1wt%CB的曲线和添加1wt%CB、450mg/g MXene/丙三醇溶液的曲线几乎重合,表明MXene的加入不会对体系的粘度产生影响,对发泡过程无干扰。
实施例2
导电粒子分散液的制备:将0.3g碳系导电粒子CB(EC-600JD)加入到乙酸乙酯溶剂中,超声分散15min,得到导电粒子分散液。
基于CB/MXene协同导电全氟硅橡胶泡沫复合材料的制备:取粘度20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油14.0g以及粘度50mPa·s、含氢量0.5wt%的含氢氟硅油6.0g加入到乙酸乙酯溶剂中,并向其中加入导电粒子分散液,通过机械搅拌充分混合均匀至有机溶剂完全挥发,得到CB(EC-600JD)/全氟有机硅混合物。向CB(EC-600JD)/全氟有机硅混合物中加入0.1g 1-乙炔-1-(乙基硅氧基)环己烷和0.6g MXene/乙二醇溶液(MXene浓度为250mg/g),通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分A;同时,取粘度为20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油20.0g,加入Pt质量浓度为3000ppm的氯铂酸催化剂0.65g,通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分B。然后以1:1的质量比将组分A、B通过机械搅拌30s混合,混合均匀后让其在室温下反应10min,再放入烘箱在120℃下处理30min制得基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料,CB(EC-600JD)的质量百分比为0.75wt%,密度为124mg/cm3,开孔率为90%,电阻率约为4.1×105Ω·cm。
实施例3
导电粒子分散液的制备:将0.25g碳系导电粒子CB(EC-300J)加入到乙酸乙酯溶剂中,超声分散18min,得到导电粒子分散液。
基于CB/MXene协同导电全氟硅橡胶泡沫复合材料的制备:取粘度20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油15.0g以及粘度50mPa·s、含氢量0.5wt%的含氢氟硅油5.0g加入到乙酸乙酯溶剂中,并向其中加入导电粒子分散液,通过机械搅拌充分混合均匀至有机溶剂完全挥发,得到CB(EC-300J)/全氟有机硅混合物。向CB(EC-300J)/全氟有机硅混合物中加入0.1g 1-乙炔-1-(三乙基硅氧基)环己烷和0.6g MXene/丙三醇溶液(MXene浓度为350mg/g),通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分A;同时,取粘度为20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油20.0g,加入Pt质量浓度为3000ppm的卡斯特铂催化剂0.65g,通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分B。然后以1:1的质量比将组分A、B通过机械搅拌30s混合,混合均匀后让其在室温下反应10min,再放入烘箱在120℃下处理30min制得基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料,CB(EC-300J)的质量百分比为0.63wt%,密度为121mg/cm3,开孔率为91%,电阻率约为4.7×105Ω·cm。
实施例4
导电粒子分散液的制备:将0.4g碳系导电粒子CB(ECP-600JD)加入到乙酸乙酯溶剂中,超声分散20min,得到导电粒子分散液。
基于CB/MXene协同导电全氟硅橡胶泡沫复合材料的制备:取粘度20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油14.0g以及粘度50mPa·s、含氢量0.5wt%的含氢氟硅油6.0g加入到乙酸乙酯溶剂中,并向其中加入导电粒子分散液,通过机械搅拌充分混合均匀至有机溶剂完全挥发,得到CB(ECP-600JD)/全氟有机硅混合物。向CB(ECP-600JD)/全氟有机硅混合物中加入0.1g[(1,1-二甲基-2-丙炔基)氧基]三甲基硅烷和1.0gMXene/聚乙二醇溶液(MXene浓度为150mg/g),通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分A;同时,取粘度为20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油20.0g,加入Pt质量浓度为3000ppm的氯铂酸催化剂0.8g,通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分B。然后以1:1的质量比将组分A、B通过机械搅拌30s混合,混合均匀后让其在室温下反应15min,再放入烘箱在120℃下处理45min制得基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料,CB(EC-600JD)的质量百分比为1wt%,密度为130mg/cm3,开孔率为89%,电阻率约为3.2×105Ω·cm。
实施例5
导电粒子分散液的制备:将0.2g碳系导电粒子CB(ECP)加入到乙酸乙酯溶剂中,超声分散10min,得到导电粒子分散液。
基于CB/MXene协同导电全氟硅橡胶泡沫复合材料的制备:取粘度20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油16.0g以及粘度50mPa·s、含氢量0.5wt%的含氢氟硅油4.0g加入到乙酸乙酯溶剂中,并向其中加入导电粒子分散液,通过机械搅拌充分混合均匀至有机溶剂完全挥发,得到CB(ECP)/全氟有机硅混合物。向CB(ECP)/全氟有机硅混合物中加入0.1g[(1,1-二甲基-2-丙炔基)氧基]三乙基硅烷和0.8g MXene/聚乙二醇溶液(MXene浓度为450mg/g),通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分A;同时,取粘度为20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油20.0g,加入Pt质量浓度为3000ppm的氯铂酸催化剂0.6g,通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分B。然后以1:1的质量比将组分A、B通过机械搅拌30s混合,混合均匀后让其在室温下反应5min,再放入烘箱在120℃下处理20min制得基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料,CB(ECP)的质量百分比为0.5wt%,密度为117mg/cm3,开孔率为91%,电阻率约为4.9×105Ω·cm。
实施例6
导电粒子分散液的制备:将0.3g碳系导电粒子CB(EC-300J)加入到乙酸乙酯溶剂中,超声分散15min,得到导电粒子分散液。
基于CB/MXene协同导电全氟硅橡胶泡沫复合材料的制备:取粘度20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油13.0g以及粘度50mPa·s、含氢量0.5wt%的含氢氟硅油7.0g加入到乙酸乙酯溶剂中,并向其中加入导电粒子分散液,通过机械搅拌充分混合均匀至有机溶剂完全挥发,得到CB(EC-300J)/全氟有机硅混合物。向CB(EC-300J)/全氟有机硅混合物中加入0.1g[(1,1-二甲基-2-丙炔基)氧基]甲基硅烷和0.7g MXene/聚乙二醇溶液(MXene浓度为350mg/g),通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分A;同时,取粘度为20Pa·s、乙烯基含量为0.15wt%的全氟硅油20.0g,加入Pt质量浓度为3000ppm的氯铂酸催化剂0.65g,通过机械搅拌充分混合均匀后制备得到组分B。然后以1:1的质量比将组分A、B通过机械搅拌30s混合,混合均匀后让其在室温下反应10min,再放入烘箱在120℃下处理30min制得基于CB/MXene协同导电的全氟硅橡胶泡沫复合材料,CB(EC-300J)的质量百分比为0.75wt%,密度为125mg/cm3,开孔率为90%,电阻率约为3.8×105Ω·cm。
此外应理解,在阅读了本发明的上述描述内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种导电氟硅橡胶泡沫复合材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:
(1)将碳系导电粒子超声分散在常温下易挥发的有机溶剂中,得到导电粒子分散液;所述碳系导电粒子选自超导电炭黑EC-300J、ECP、EC-600JD、ECP-600JD中的一种或几种;
(2)将全氟硅油、含氢氟硅油和所述导电粒子分散液在所述有机溶剂中搅拌至所述有机溶剂完全挥发,然后加入发泡剂和抑制剂混合均匀得到组分A,另取全氟硅油和铂系催化剂混合均匀得到组分B;分别独立采用粘度为10~30 Pa·s、含乙烯基质量分数为0.1%~1.0%的全氟硅油配制所述组分A和组分B;
所述组分A中全氟硅油、含氢氟硅油、碳系导电粒子、发泡剂和抑制剂的质量比为3~4:1~2:0.05~0.1:0.1~0.3:0.02~0.03;
所述组分B中全氟硅油与铂系催化剂中Pt的质量比为100:0.0001~0.01;
所述发泡剂为表面具有羟基官能团的二维过渡族金属碳氮化物MXene和含羟基试剂的混合物,其中MXene的浓度为150~450 mg/g;
所述抑制剂为硅炔类化合物,结构式如下:
其中,R1、R2、R3分别独立选自H、甲基或乙基,R选自环己基或异丙基;
(3)将所述组分A和组分B按质量比1:1混合,搅拌均匀后在室温下反应5~30 min,所得产物于50~125℃下交联固化10~60 min即得基于CB/MXene协同导电氟硅橡胶泡沫复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述有机溶剂选自乙酸乙酯、二甲苯、四氢呋喃中的一种或几种。
3. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述含氢氟硅油的粘度为50~100 mPa·s,活性氢质量分数为0.1%~1.0%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述含羟基试剂选自水和/或亲水试剂;
所述亲水试剂选自乙二醇、聚乙二醇、丙三醇中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述铂系催化剂为氯铂酸和/或卡斯特铂催化剂。
6. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述超声分散的时间为10~20 min;
步骤(3)中,所述搅拌的时间为30~120 s。
7.根据权利要求1~6任一权利要求所述的制备方法制备得到的导电氟硅橡胶泡沫复合材料。
8.根据权利要求7所述的导电氟硅橡胶泡沫复合材料在气敏探测领域中的应用。
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